Caminho recém -reconhecido poderia proteger os diabéticos da hipoglicemia

Um novo estudo da Universidade da Califórnia, Davis, mostra como as células trabalham juntas para evitar uma queda repentina no açúcar no sangue. Compreender esses loops de feedback pode melhorar a vida de pessoas com diabetes e ajudá -las a evitar a hipoglicemia perigosa.

O trabalho foi publicado em 16 de setembro em Anais da Academia Nacional de Ciências.

Pessoas com diabetes devem lidar com os riscos a longo prazo de alto açúcar no sangue, como cegueira, insuficiência renal e perda de circulação nas pernas, o que pode levar à amputação. Mas muitas pessoas com essa condição também enfrentam um perigo mais imediato que pode atacar sem aviso: o açúcar no sangue que cai perigosamente, o que pode causar inconsciência. Isso pode ocorrer devido à insulina e outros medicamentos que eles tomam.

“Seus tecidos corporais estão morrendo de fome quando isso acontece, especialmente o cérebro”, disse Mohammad Pourhosseinzadeh, um MD/Ph.D. estudante da UC Davis, que recentemente se formou no grupo de biologia bioquímica, molecular, celular e de desenvolvimento. “Se você não recebe atendimento médico rápido, pode eventualmente entrar em coma e morrer.” As pessoas que sofrem hipoglicemia grave também podem estar em maior risco de morrer de doenças cardíacas e outras causas.

Pourhosseinzadeh, trabalhando com Mark Huising, professor nos departamentos de neurobiologia, fisiologia e comportamento e de fisiologia e biologia da membrana, fazia parte de uma equipe que descobriu um vínculo importante na maneira como o corpo se protege de emergências hipoglicêmicas.

É sabido que as pessoas com diabetes não produzem insulina suficiente, o hormônio que impede que nosso açúcar no sangue suba muito alto. “Mas o mecanismo do corpo para impedir que o açúcar no sangue caia muito baixo também é prejudicado em diabetes”, disse Huising.

A nova descoberta revela uma estratégia potencial para tratar esse aspecto perigoso do diabetes. Também ajuda a resolver um mistério médico de longa data.

Células misteriosas e hormônio misterioso

A insulina é produzida por pequenos grupos de células no pâncreas, chamados ilhotas de Langerhans. Essas ilhotas contêm pelo menos cinco tipos de células visíveis sob um microscópio: células alfa, beta, gama, delta e epsilon. Na década de 1920, os cientistas entenderam que a insulina é produzida pelas mais numerosas, as células beta, que compõem aproximadamente metade de cada ilhota.

No diabetes tipo I, as células beta são destruídas, deixando uma pessoa sem insulina. No diabetes tipo II, as células beta estão presentes, mas produzem muito pouca insulina. Como resultado, muitas pessoas com diabetes precisam injetar insulina para impedir que o açúcar no sangue suba muito alto. Algumas pessoas também tomam medicamentos que estimulam suas células beta lentas a fazer mais insulina. Durante décadas, os cientistas estudaram principalmente as células beta, na esperança de melhorar esses tratamentos.

“As células delta foram principalmente ignoradas”, disse Huising. “Eles representavam apenas 5% das células das ilhotas e ninguém conhecia sua função”.

Quando o açúcar no sangue de uma pessoa sobe, as 500 células beta em cada ilhota começam a pulsar em uníssono, esguichando a insulina na corrente sanguínea por vários minutos e depois parando antes de lançar outro pulso de insulina. Com cada pulso de insulina, as células beta também secretam um pouco de outro hormônio, urocortina-3.

Em 2015, Huising descobriu que a urocortina-3 faz com que as células delta liberem um hormônio chamado somatostatina, que por sua vez diz às células beta para pausar a secreção de insulina.

“As células Delta estão tocando os freios na produção de insulina”, disse Huising.

Em 2024, a equipe mostrou que em camundongos sem células delta, o açúcar no sangue permaneceu consistentemente cerca de 20% abaixo do normal, porque não podiam produzir somatostatina em resposta à urocortina-3. Pessoas com diabetes têm níveis reduzidos de urocortina-3-e, portanto, níveis alterados de somatostatina em suas ilhotas pancreáticas. O estudo do mouse sugeriu que essa é uma razão importante pela qual eles são suscetíveis à hipoglicemia.

Células de ilhotas cantam em uníssono

Para aproveitar e Pourhosseinzadeh, sugeriu que o tratamento médico para diabetes pudesse ser melhorado ao encontrar uma maneira de restaurar a função da urocortina-3. Isso permitiria que as células Delta mantenham as abas mais próximas à produção de insulina. O novo estudo estabelece possibilidades para fazer isso.

Pourhosseinzadeh descobriu que, quando as células beta começam a colocar pulsos de insulina, as células delta pulsam no mesmo ritmo, pois os níveis de cálcio em todas as células aumentam e caem em uníssono. Esses pulsos de cálcio se espalham das células beta para as células delta vizinhas através de pequenos conectores elétricos chamados junções de gap compostas de proteína chamada Connexin 36. Isso é semelhante à maneira como as células cardíacas contraem em uníssono.

Se Pourhosseinzadeh interrompeu essas junções elétricas entre as células beta e delta, as células delta não responderam mais à produção de insulina-mesmo quando receberam urocortina-3.

“Você tem um soco de 1-2”, disse ele. “O sinal rápido através de junções de lacunas prima as células delta, as prepara para responder. Depois de um atraso de 30 segundos, o sinal da urocortina-3 aumenta essa resposta” e as células delta liberam somatostatina, pausando a produção de insulina.

Restaurar essa coordenação entre as células beta e delta poderia melhorar a vida de pessoas com diabetes, impedindo graves crises de hipoglicemia, disse Huising: “Na verdade, estamos estudando como esse soco de 1-2 pode ser utilizado para fazer com que os medicamentos existentes funcionem melhor”.

Autores adicionais no novo artigo incluem, na UC Davis: ex -estudantes de pós -graduação Jessica Huang, Donghan Shin e Ryan Hart; e ex -estudantes de graduação Luhaiza Framroze, Jaresley Guillen, Joel Sanchez, Ramir Tirado e Kelechi Unanwa.